С помощью органоидов мозга, ученые выяснили, что мутации в гене CHD8 нарушают баланс производства нейронов, что приводит к аутизму, сообщает Австрийский институт науки и технологии.
Используя специфические белковые маркеры, можно наблюдать структурные детали органоидов (желтый и красный),
а также всех клеток органоидов, отмеченных синим и зеленым цветом
© Novarino group/ISTA
Несколько сотен генов связаны с расстройствами аутистического спектра. Помимо характерных симптомов, таких как трудности в социальном взаимодействии и общении с другими людьми, а также повторяющееся стереотипное поведение, у пациентов с мутациями гена CHD8 часто отмечаются умственная отсталость и макроцефалия – необычно большой мозг. Как именно CHD8 вызывает эти симптомы, долгое время оставалось неясным.
Поскольку мутации CHD8 поражают мозг на очень ранней стадии его развития, ученым трудно получить полную картину заболевания. Поэтому в последние годы многие исследователи использовали мышей в качестве модельных организмов, чтобы лучше понять, что происходит. Но у мышей с мутацией CHD8 едва проявлялись такие же симптомы, как у людей.
В качестве новой модели ученые использовали органоиды. Эти упрощенные миниатюрные версии органов сделаны из стволовых клеток, которые способны превращаться почти в любой другой тип клеток. Создавая правильные условия и вводя необходимые данные в нужное время, исследователи смогли имитировать процессы развития, чтобы создать базовые версии мозговой ткани размером с чечевицу.
В чашках Петри команда создала органоиды мозга с мутациями гена CHD8 и без них. Через некоторое время они увидели, что мутантные органоиды были намного больше. Это было первое свидетельство того, что модель работает. Как и у пациентов с мутацией CHD8, органоиды проявляли признаки чрезмерного роста мозга.
Получив обзор всех типов клеток в органоидах, команда заметила, что мутантные органоиды начали производить определенный тип нейронов – тормозные нейроны – намного раньше, чем контрольная группа. Однако позже возникли так называемые возбуждающие нейроны. Кроме того, мутантные органоиды продуцировали гораздо больше пролиферирующих клеток, которые впоследствии производили большее количество нейронов такого типа. В целом, заключили ученые, это приводит к тому, что они значительно больше, чем органоиды без мутаций CHD8, коррелирующих с макроцефалией пациента.
Статья опубликована в Cell Reports
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
Источник: sci-dig.ru
